СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 


RU (11) 2093471 (13) C1

(51) 6 C02F1/24, C02F1/52, B01D21/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96106547/25 
(22) Дата подачи заявки: 1996.04.02 
(45) Опубликовано: 1997.10.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. 3лобин М.Н. Разработка и промышленное освоение флотационной технологии и оборудования для извлечения алмазов из руд /Докторская диссертация, 1995, с. 27 - 28. 2. Там же, с. 27 - 23, рис. 3. 
(71) Заявитель(и): Злобин Михаил Николаевич; Злобин Евгений Михайлович; Злобин Андрей Михайлович 
(73) Патентообладатель(и): Злобин Михаил Николаевич; Злобин Евгений Михайлович; Злобин Андрей Михайлович 

(54) СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 

Использование: для обработки промышленных вод. Сущность изобретения: в способе осветления промышленных вод, включающем введение в промышленную воду раствора флокулянта, насыщение ее воздушными пузырьками пневмогидравлической аэрацией, флотационное выделение аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, выделение твердых частиц и шламовых флокул путем их осаждения в водной среде, насыщение промышленной воды пузырьками и флотационное выделение гидрофобных загрязнений осуществляют в смежных зонах одной камеры, разделенных вертикальными перфорированными перегородками с зазором у нижних их кромок, причем струйное перемешивание воды ограничивают лишь зонами ее насыщения воздушными пузырьками, не затрагивая при этом зон флотации. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к обработке промышленных вод, а именно к способам и устройствам для классификации, сгущения и выделения флокулированных частиц, и может быть использовано при обогащении полезных ископаемых, для осветления оборотных вод и при очистке промстоков.

Известен способ осветления промышленных вод, включающий введение в промышленную воду раствора флокулянта, насыщение ее воздушными пузырьками, флотационное выделение аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, гидравлическое выделение твердых частиц и шламовых флокул путем их осаждения в водной среде, в котором гидравлическое выделение твердых частиц и шламовых флокул осаждением производят после флотационного выделения аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, осаждение и флотационное выделение осуществляют в смежных зонах одной камеры, сопряженных между собой по принципу сообщающихся сосудов, в одной вышерасположенной ветви которого осуществляют флотационное выделение гидрофобной части загрязнений, а в другой нижерасположенной гидрофильной части загрязнений, причем насыщение промышленной воды тонкодисперсными воздушными пузырьками производят пневмогидравлической аэрацией, из полученного при флотации пенного продукта выделяют водную фазу с содержащимися в ней поверхностно-активными веществами, которую используют при пневмогидравлической аэрации.

Способ реализуется в устройстве для осветления промышленных вод, содержащем установленную вертикально камеру для циркуляции промышленной воды с приспособлением для подвода загрязненной промышленной воды и патрубком для выгрузки шлама, желоба для слива загрязненной промышленной воды и очищенной воды, закрепленные снаружи камеры на верхней ее кромке, расположенный в камере пакет наклонных параллельных осадительных пластин, по меньшей мере одну разделительную перегородку, в котором камера для циркуляции промышленной воды снабжена пневмогидравлическими аэраторами, попарно соосно размещенными на противоположных боковых ее стенках над разделительной перегородкой, которая установлена с наклоном в сторону приспособления для подвода загрязненной промышленной воды и делит камеру на зоны флотации и осаждения, расположенные соответственно над и под перегородкой, при этом зоны флотации и осаждения сообщаются в нижней части камеры под нижней кромкой разделительной перегородки, под которой расположен патрубок для выгрузки шлама. Устройство снабжено установленной под желобом для слива загрязненной промышленной воды осадительной камерой с вертикальной разделительной перегородкой, расположенной внутри камеры с зазором по отношению к ее днищу и закрепленной на боковых стенках камеры и днище желоба для слива загрязненной промышленной воды с образованием двух частей, одна из которых, примыкающая к желобу сбоку, сообщается с его внутренней полостью и имеет в верхней части переливной регулируемый порог, а другая, расположенная под днищем желоба и примыкающая к нему снизу, снабжена размещенным в верхней ее части патрубком для вывода водной фазы, при этом переливная кромка регулируемого порога расположена выше выходного отверстия патрубка для вывода водной фазы на величину, пропорциональную разности плотностей осветленной воды и маслообразных загрязнений, содержащих газообразную, водную и твердую фазы, желоб для слива очищенной воды размещен ниже верхней кромки наклонной разделительной перегородки, переливная кромка камеры над желобом для слива очищенной воды размещена ниже переливной кромки над желобом для слива загрязненной промышленной воды на величину, пропорциональную разности плотностей аэрированной и неаэрированной жидкостей. Устройство снабжено двумя блоками, каждый из которых имеет расположенные под желобом для слива загрязненной воды баллон-ресивер для сжатого воздуха и коллектор для напорной воды с соответственно воздухоподводящим и водоподводящим патрубками, при этом пневмогидравлические аэраторы размещены в блоках, каждый аэратор снабжен корпусом трубчатой формы с размещенными внутри него входной и выходной втулками, изготовленными из износостойкого материала, например силицированного графита или металлокерамики, корпуса аэраторов одним торцем плотно вмонтированы в боковую стенку камеры для циркуляции промышленной воды, а другим в смежную стенку между баллоном-ресивером и коллектором для напорной воды, выходные сопла пневмогидравлических аэраторов направлены внутрь камеры для циркуляции, а входные отверстия аэраторов направлены внутрь коллектора для напорной воды, трубчатые корпуса аэраторов имеют на внутренней поверхности кольцевую канавку, сопряженную с внутренней полостью баллона-ресивера для сжатого воздуха, входная и выходная втулки имеют сквозные отверстия для напорной воды, выходная втулка имеет в осевом отверстии участок с тангенциальными проходами для сжатого воздуха, поступающего из кольцевой канавки корпуса аэраторов [1]

Недостатком известных способа и устройства является то, что они не имеют последовательных операций и конструктивных элементов для насыщения промышленной воды воздушными пузырьками раздельно от флотационного выделения аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ. При одновременном проведении этих операций струйное перемешивание промышленной воды, осуществляемое пневмогидравлической аэрацией, частично разрушает уже сформированные флотокомплексы, что ведет к ухудшению аэрогидродинамических условий для выделения гидрофобных загрязнений, снижению эффективности процесса осветления промышленных вод, качества ее очистки и производительности аппарата. Используемые в устройстве для снижения внутрикамерной турбулентности успокоительные решетки и пластины в данном случае недостаточны для сохранения уже сформированных флотокомплексов, так как они расположены непосредственно в зоне струйного перемешивания промышленной воды при ее насыщении воздушными пузырьками пневмогидравлической аэрацией.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ осветления промышленных вод, включающий введение в промышленную воду раствора флокулянта, насыщение ее воздушными пузырьками, флотационное выделение аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, выделение твердых частиц и шламовых флокул путем их осаждения в водной среде, отличающийся тем, что выделение твердых частиц и шламовых флокул осаждением производят после флотационного выделения аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, осаждение и флотационное выделение осуществляют в смежных зонах одной камеры, сопряженных между собой по принципу сообщающихся сосудов, при этом насыщение промышленной воды тонкодисперсными воздушными пузырьками производят пневмогидравлической аэрацией, из полученного при флотации пенного продукта выделяют водную фазу с содержащимися в ней поверхностно-активными веществами, которую используют при пневмогидравлической аэрации.

Способ реализуется в устройстве для осветления промышленных вод, содержащем установленную вертикально камеру для циркуляции промышленной воды с приспособлением для подвода загрязненной промышленной воды и патрубком для выгрузки шлама, желоба для слива загрязненной промышленной воды, закрепленные снаружи камеры на верхней ее кромке, расположенный в камере пакет наклонных параллельных осадительных пластин, по меньшей мере одну разделительную перегородку, в котором камера для циркуляции промышленной воды снабжена пневмогидравлическими аэраторами, попарно соосно размещенными на противоположных боковых ее стенках над разделительной перегородкой, которая установлена с наклоном в сторону приспособления для подвода загрязнений промышленной воды и делит камеру на зоны флотации и осаждения, расположенные соответственно над и под перегородкой, при этом зоны флотации и осаждения сообщаются в нижней части камеры под нижней кромкой разделительной перегородки, под которой расположен патрубок для выгрузки шлама. Устройство снабжено центральной осадительной камерой с вертикальными разделительными перегородками, установленными внутри камеры с зазором по отношению к ее днищу и закрепленными на боковых стенках камеры и днище желоба для слива загрязненной промышленной воды, при этом внутренняя полость, образованная вертикальными перегородками, сообщается с желобом для слива загрязненной воды и имеет в верхней части переливные регулируемые пороги, а наружная полость, образованная стенками осадительной камеры и вертикальными перегородками, снабжена размещенным в ее верхней части патрубком для вывода водной фазы, причем переливная кромка регулируемого порога расположена выше уровня выходного отверстия патрубка для вывода водной фазы на величину, пропорциональную разности плотностей осветленной воды и маслообразных загрязнений, содержащих газообразную, водную и твердую фазы, желоб для слива очищенной воды размещен ниже верхней кромки наклонной разделительной перегородки, переливная кромка камеры над желобом для слива очищенной воды расположена ниже переливной кромки над желобом для слива загрязненной промышленной воды на величину, пропорциональную разности плотностей аэрированной и неаэрированной жидкости. Устройство снабжено двумя блоками, каждый из которых имеет расположенные под желобом для слива загрязненной воды баллон-ресивер для сжатого воздуха и коллектор для напорной воды с соответственно воздухоподводящим и водоподводящим патрубками, при этом аэраторы размещены в блоках, каждый аэратор снабжен корпусом трубчатой формы с входной и выходной втулками, плотно вмонтированными одним торцем в боковую стенку камеры для циркуляции промышленной воды, а другим в смежную стенку между баллоном-ресивером и коллектором для напорной воды, выходные сопла пневмогидравлических аэраторов направлены внутрь камеры для циркуляции, а входные отверстия аэраторов внутрь коллектора для напорной воды, выходная втулка корпуса аэратора имеет в осевом отверстии участок с тангенциальными проходами для сжатого воздуха, внутренняя поверхность трубчатого корпуса выполнена с кольцевой канавкой, соединенной с внутренней полостью баллона-ресивера, камера для циркуляции промышленной воды выполнена сдвоенной с взаимно симметричным зеркальным расположением двух ее половин по отношению к осадительной камере, при этом последняя расположена между половинами и является для обеих половин общей [2]

Данные способ и устройство за счет сдвоенного выполнения камеры для циркуляции промышленной воды и снижения в результате этого интенсивности внутрикамерных потоков частично устраняют недостатки способа и устройства [1] Вместе с тем и им свойственны недостатки способа и устройства [1] так как и в данном случае насыщение промышленной воды воздушными пузырьками пневмогидравлической аэрацией ведется совместно с флотационным выделением аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ.

Задачей изобретения является повышение эффективности процесса осветления промышленных вод и качества ее очистки и увеличение производительности аппарата за счет улучшения аэрогидродинамических условий для выделения гидрофобных загрязнений.

Поставленная цель достигается тем, что в способе осветления промышленных вод, включающем введение в промышленную воду раствора флокулянта, насыщение ее воздушными пузырьками пневмогидравлической аэрацией, флотационное выделение аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, выделение твердых частиц и шламовых флокул путем их осаждения в водной среде, насыщение промышленной воды воздушными пузырьками пневмогидравлической аэрацией и флотационное выделение аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ осуществляют в смежных зонах одной камеры, разделенных вертикальными перфорированными перегородками с зазором у нижних их кромок, причем струйное перемешивание промышленной воды, осуществляемое пневмогидравлической аэрацией, ограничивают лишь зонами ее насыщения воздушными пузырьками, не затрагивая при этом зон флотации. Для этого в устройстве для осветления промышленных вод, содержащем установленную вертикально камеру для циркуляции промышленной воды с приспособлением для подвода загрязненной промышленной воды, желоба для слива загрязненной промышленной воды, закрепленные снаружи камеры на верхней ее кромке, расположенный в камере пакет наклонных параллельных осадительных пластин, по меньшей мере одну разделительную перегородку, установленную с наклоном в сторону осадительных пластин и разделяющую камеру на зоны флотации и осаждения, расположенные соответственно над и под перегородкой и сообщающиеся в нижней части камеры под нижней кромкой разделительной перегородки, под которой расположен патрубок для выгрузки шлама, пневмогидравлические аэраторы, размещенные в камере над разделительной перегородкой, осадительную камеру с вертикальными разделительными перегородками, установленными внутри камеры с зазором по отношению к ее днищу и закрепленными на боковых стенках камеры и днище желоба для слива загрязненной промышленной воды, внутренняя полость, образованная вертикальными перегородками, сообщена с желобом для слива загрязненной воды и имеет в верхней части переливные регулируемые пороги, а наружная полость, образованная стенками осадительной камеры и вертикальными перегородками, имеет размещенный в ее верхней части патрубок для вывода водной фазы, переливная кромка регулируемого порога расположена выше уровня выходного отверстия патрубка для вывода водной фазы на величину, пропорциональную разности плотностей осветленной воды и маслообразных загрязнений, содержащих газообразную, водную и твердую фазы, желоб для слива очищенной воды размещен ниже верхней кромки наклонной разделительной перегородки, переливная кромка камеры над желобом для слива очищенной воды расположена ниже переливной кромки над желобом для слива загрязненной промышленной воды на величину, пропорциональную разности плотностей аэрированной и неаэрированной жидкости, камера для циркуляции промышленной воды выполнена сдвоенной с взаимно симметричным зеркальным расположением двух ее половин по отношению к осадительной камере, камера для циркуляции промышленной воды со стороны боковых ее стенок имеет смежные зоны зоны насыщения промышленной воды воздушными пузырьками и расположенные между ними зоны флотации, разделенные вертикальными перфорированными перегородками с зазором у нижних их кромок по отношению к разделительной перегородке, пневмогидравлические аэраторы размещены в верхних частях зон насыщения промышленной воды воздушными пузырьками, при этом оси аэраторов направлены вниз вдоль перфорированных перегородок. Устройство снабжено двумя блоками, каждый из которых имеет расположенные над зонами насыщения промышленной воды воздушными пузырьками баллон-ресивер для сжатого воздуха и коллектор для напорной воды с соответственно воздухоподводящим и водоподводящим патрубками, аэраторы размещены в блоках, выходные сопла пневмогидравлических аэраторов направлены внутрь зон насыщения промышленной воды воздушными пузырьками, приспособление для подвода загрязненной воды выполнено в виде симметрично расположенного над камерой для циркуляции промышленной воды распределительного коллектора, имеющего щелевые выходы в ее флотационные зоны и сообщенного на концевых участках с внутренней полостью зон насыщения промышленной воды воздушными пузырьками.

При создании изобретения авторы исходили из следующего.

Использование флокулянтов для интенсификации выделения шламов из оборотных вод требует обеспечения необходимых условий, предотвращающих деструкцию молекул флокулянта и образуемых с их помощью шламовых флокул и аэрофлокул, так как при их деструкции эффективность использования флокулянтов резко снижается. Одновременно снижаются эффективность и качество очистки промышленных вод и производительность аппаратов. Деструкцию аэрофлокул можно предотвратить посредством перевода турбулентного режима движения аэрированной жидкости, необходимого для перемешивания промышленной воды с раствором флокулянта, в ламинарный, необходимый для разделительного процесса. Это достижимо при раздельном проведении операций насыщения промышленной воды воздушными пузырьками и флотационного выделения аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ.

Для более тонкой диспергации воздуха, необходимой для флокулярной флотации шламов и гидрофобных загрязнений, целесообразно использовать пневмогидравлическую аэрацию, для которой в качестве напорной воды рационально использовать жидкую фазу, выделенную из пенного продукта флотации, так как она обогащена поверхностно-активными веществами, извлеченными из загрязненной промышленной воды при ее флотационной обработке.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретного примера его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых фиг.1 изображает общий вид устройства (аппарата) для осветления промышленных вод (с продольным разрезом); фиг.2 устройство (аппарат) для осветления промышленных вод (вид сбоку с частичным разрезом); фиг.3 узел I на фиг.2 в увеличенном масштабе, изображающий пневмогидравлический аэратор и его размещение в блоке (продольный разрез).

Устройство (аппарат) для осветления промышленных вод содержит установленную вертикально пирамидальную камеру 1 для циркуляции промышленной воды, подвергаемой очистке (фиг.1, 2). К камере 1 примыкает сверху приспособление 2 для подвода загрязненной промышленной воды, а в нижней ее части закреплены патрубки 3 для выгрузки шлама. Для увеличения производительности аппарата камера 1 для циркуляции промышленной воды выполнена сдвоенной с взаимно симметричным зеркальным расположением двух ее половин. Соответственно выполнено и приспособление 2 для подвода загрязненной промышленной воды. В верхней части камеры 1 с внутренней ее стороны также зеркально закреплены желоба 4 для слива промышленной воды, содержащей флотоактивную ее часть. Внутри камеры 1 расположены разделительные перегородки 5, установленные с зазором 6 по отношению к днищу камеры 1. Перегородки 5 наклонены от вертикали в противоположные друг другу стороны и плотно скреплены своими верхними кромками с внешними противоположными частями приспособления 2. Нижние кромки перегородок 5 расположены над патрубками 3 для выгрузки шлама. Боковыми кромками перегородки 5 плотно закреплены за боковые стенки камеры 1. Под разделительными перегородками 5 параллельно им размещены пакеты наклонных пластин 7, опирающиеся своими нижними кромками на вертикальные ребра 8, которые своими торцевыми кромками закреплены за разделительные перегородки 5 и нижние наклонные стенки камеры 1. Эти стенки камеры 1 параллельны разделительным перегородкам 5. К их верхним кромкам прикреплены желоба 9 для слива очищенной воды с патрубками 10 для вывода очищенной воды из аппарата. Уровень этих кромок находится ниже уровня переливных кромок камеры 1 вдоль желоба 4 на величину, пропорциональную разности плотностей аэрированной и неаэрированной жидкости, что обеспечивает одновременность и непрерывность перелива пенного продукта и очищенной воды из камеры 1. Со стороны боковых стенок камера 1 имеет симметрично расположенные зоны 11 для насыщения промышленной воды воздушными пузырьками, между которыми расположены зоны 12 для флотационного выделения гидрофобных загрязнений. Зоны 11 и 12 разделены между собой вертикальными перфорированными перегородками 13 с зазором 14 у нижних их кромок по отношению к разделительной перегородке 5. В верхней части камеры 1 над зонами 11 для насыщения промышленной воды воздушными пузырьками равномерно размещены пневмогидравлические аэраторы 15, оси и выходные сопла которых направлены вниз вдоль перфорированных перегородок 13.

Приспособление 2 для подвода загрязненной промышленной воды выполнено в виде зеркально симметрично расположенного над камерой 1 для циркуляции промышленной воды Т-образного распределительного коллектора 16, имеющего в нижних поперечных своих участках щелевые выходы 17 во флотационные зоны 12 камеры 1. На концах поперечных участков разделительный коллектор 16 соединен через патрубки 18 с внутренней полостью зон 11 для насыщения промышленной воды воздушными пузырьками. В верхней своей части распределительный коллектор 16 снабжен патрубком 19 для приема загрязненной промышленной воды, имеющим в нижней своей части износостойкую футеровку 20.

Желоба 4 выполнены заодно с осадительной камерой 21, размещенной под ними. Осадительная камера 21 закреплена за смежные с ней стенки камеры 1 для циркуляции промышленной воды и находится между двух зеркально симметрично расположенных ее половин, являясь общей для обеих половин. Внутри она снабжена вертикально расположенными разделительными перегородками 22, установленными параллельно смежным стенкам камер 1 и 21 с зазором 23 по отношению к днищу осадительной камеры 21. Разделительные перегородки 22 плотно закреплены за боковые стенки осадительной камеры 21 и за днища желобов 4 и делят внутреннюю полость осадительной камеры 21 на три части, одна из которых 24 центральная сообщена с внутренней полостью желобов 4 и имеет в верхней своей части переливные регулируемые пороги 25, размещенные на противоположных боковых стенках камеры 21, а две другие 26 снабжены расположенными в верхних их частях патрубками 27 для вывода водной фазы. Уровень переливных кромок регулируемых порогов 25 находится выше выходных отверстий патрубков 27 на величину, пропорциональную разности плотностей осветленной воды и маслообразных загрязнений, содержащих в себе газообразную, водную и твердую фазы, что обеспечивает одновременность и непрерывность выгрузки маслообразных загрязнений и водной фазы при расслоении пенного продукта на составляющие его фазы в осадительной камере 21. В нижней своей части осадительная камера 21 снабжена патрубком 28 для выгрузки пескового продукта и шлама, а в верхней части приемниками 29 с патрубками 30 для выгрузки маслообразных продуктов.

Пневмогидравлические аэраторы 15 установлены на камере 1 для циркуляции промышленной воды в четырех блоках 31, каждый из которых имеет баллон-ресивер 32 для сжатого воздуха и коллектор 33 для напорной воды, расположенные попарно над зонами 11 для насыщения промышленной воды воздушными пузырьками. Каждый из аэраторов 15 имеет свой трубчатой формы корпус 34 (фиг. 1-3), плотно (на сварке) вмонтированный своим нижним торцем в верхние кромки 35 камеры 1 над зонами 11. Выходные сопла пневмогидравлических аэраторов 15 обращены внутрь зоны 11 камеры 1, а их входные отверстия внутрь коллектора 33 для напорной воды. Внутри трубчатого корпуса 34 размещены входная 36 и выходная 37 втулки, изготовленные из износостойкого материала, например из силицированного графита или металлокерамики, имеющие сквозные отверстия 38 для напорной воды. Выходная втулка 37 имеет в осевом отверстии участок 39 большего диаметра с тангенциальными проходами 40 для сжатого воздуха. Втулки 36 и 37 закреплены в корпусе 34 посредством гайки 41 через прокладку 42. На внутренней поверхности трубчатого корпуса 34 имеется кольцевая канавка 43, соединенная через отверстия 44 с внутренней полостью баллона-ресивера 32, а через тангенциальные проходы 40 с участком 39 выходной втулки 37 аэратора 15, что обеспечивает проход сжатого воздуха из баллона-ресивера 32 в каждый из аэраторов 15. Баллон-ресивер 32 имеет воздухоподводящий патрубок 45. Коллектор 33 для напорной воды имеет водоподводящий патрубок 46, а также люки 47 с герметичными крышками 48, расположенные напротив каждого пневмогидравлического аэратора 15 и предназначенные для замены изнашивающихся частей аэраторов 15.

Устройство (аппарат) для осветления промышленных вод работает следующим образом.

Предварительно камера 1 для циркуляции промышленной воды, подвергаемой очистке, заполняется через патрубок 19 и распределительный коллектор 16 загрязненной промышленной водой с добавленным в нее высокомолекулярным флокулянтом. Загрязненная вода с флокулянтом из щелевых выходов 17 входит непосредственно во флотационные зоны 12 камеры 1 по всей их ширине, а через патрубки 18 она сначала поступает в зоны 11 для насыщения промышленной воды воздушными пузырьками, а уже после этого проходит через отверстия в вертикальной перфорированной перегородке 13 и зазор 14 во флотационную зону 12, где смешивается с водой, поступившей в эту зону из щелевых выходов 17. Одновременно с заполнением камеры 1 промышленной водой включают в работу пневмогидравлические аэраторы 15, для чего в каждый баллон-ресивер 32 через патрубок 45 подают сжатый воздух, а в каждый коллектор 33 через патрубок 46

воду под давлением. При прохождении высокоскоростной струи жидкости через участок 39 в его полости генерируются акустические колебания, способствующие тонкой диспергации воздуха в водной среде, и из нее эжектируется воздух, который непрерывно пополняется из баллона-ресивера 32 для сжатого воздуха через отверстия 44 в трубчатом корпусе 34, кольцевые канавки 43 и тангенциальные проходы 40. На участке 39 воздух разгоняется до высоких скоростей за счет тангенциальной его подачи через тангенциальные проходы 40, при этом векторы скоростей жидкости и воздуха не совпадают, что также способствует более тонкой диспергации воздуха.

При заполнении камеры 1 загрязненной промышленной водой и аэрированной жидкостью на поверхности воды образуется пенный слой, свидетельствующий о наличии в ней поверхностно-активных веществ. Этот пенный слой при достижении уровня верхней кромки камеры 1 переливается через эту верхнюю кромку в желоба 4 для слива загрязненной промышленной воды. Поступающие в зоны 11 камеры 1 из приспособления 2 загрязненные промышленные воды с флокулянтом перемешиваются струями аэрированной жидкости, выходящими из сопл пневмогидравлических аэраторов 15, и насыщаются тонкодиспергированными воздушными пузырьками. При поступлении загрязнений сильно аэрированной воды с флокулянтом во флотационную зону 12 образующиеся аэрофлокулы гидрофобных шламов вместе с другими гидрофобными загрязнениями промышленной воды флотируются в пенный продукт. Флотация их ведется в ламинарном режиме, так как струйное перемешивание загрязненной воды, осуществляемое в турбулентном режиме в зоне 11, отделено от флотационной зоны 12 вертикальной перфорированной перегородкой 13. Гидрофильная часть загрязнений и шламовых флокул опускается при этом вниз и вместе с промышленной водой огибает разделительные перегородки 5 под их нижними кромками и через зазоры 6 поступает в осадительные зоны камеры 1, расположенные под разделительными перегородками 5. При огибании потоком жидкости разделительных перегородок 5 из него выпадает вниз основная масса образовавшихся шламовых флокул и находящихся в промышленной воде твердых частиц и выгружается из аппарата через патрубки 3, расположенные непосредственно под разделительными перегородками 5. Оставшаяся часть гидрофильных частиц и шламовых флокул подхватывается потоком воды и вместе с ним проходит через пакеты наклонных пластин 7, где происходит тонкослойное расслоение жидкой и твердой фаз. Твердая фаза оседает на пластинах 7 и по их наклонной поверхности скатывается вниз и выгружается из аппарата через патрубки 3. Жидкая фаза, представляющая собой очищенную воду, переливается из камеры 1 в желоба 9 для слива очищенной воды и выводится из аппарата через патрубки 10. Одновременность и непрерывность перелива загрязненной и очищенной воды из камеры 1 обеспечивается тем, что уровень перелива очищенной воды в желоба 9 расположен ниже уровня перелива загрязненной промышленной воды в желоба 4 на величину, пропорциональную разности плотностей аэрированной и неаэрированной жидкости, а флотационные и осадительные зоны камеры 1 сопряжены между собой по принципу сообщающихся сосудов.

Переливающийся в желоба 4 пенный продукт поступает в осадительную камеру 21, разделенную перегородками 22 на три части по принципу сообщающихся сосудов. В одной ее части 24 центральной происходит расслоение пенного продукта на составляющие его фазы. Маслообразные продукты, как более легкие, перемещаются в верхние слои смеси и переливаются при заполненной осадительной камере 21 через переливные регулируемые пороги 25 в приемники 29 и через патрубки 30 выводятся из аппарата. Водная и твердая фазы, как более тяжелые, перемещаются в нижние слои смеси. Твердая фаза выгружается из осадительной камеры 21 через патрубок 28. Водная фаза через зазоры 23 поступает в две другие части 26 осадительной камеры 21 и выгружается из нее через патрубки 27. Одновременность и непрерывность выгрузки маслообразных продуктов и воды из осадительной камеры 21 обеспечивается тем, что переливная кромка регулируемых порогов 25 расположена выше уровня выходных отверстий патрубков 27 для вывода водной фазы на величину, пропорциональную разности плотностей осветленной воды и маслообразных загрязнений, содержащих в себе газообразную, водную и твердую фазы, а все три части 24 и 26 осадительной камеры 21 сопряжены между собой по принципу сообщающихся сосудов.

Замену изнашивающихся частей пневмогидравлических аэраторов 15 производят через люки 47 после отвинчивания герметичных крышек 48.

Водная фаза, содержащая поверхностно-активные вещества, извлеченные из загрязненной промышленной воды при ее флотационной обработке, используется в качестве напорной воды для работы пневмогидравлических аэраторов 15, для чего ее под давлением подают через патрубки 46 в коллекторы 33 для напорной воды. Использование этой водной фазы в качестве напорной воды при пневмогидравлической аэрации обеспечивает тонкое диспергирование воздуха и устойчивую работу аэраторов 15 без коалесценции пузырьков в объеме аэрированной промышленной воды, что обеспечивает качественную ее очистку.

Таким образом, предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволит за счет улучшения аэродинамических условий для выделения гидрофобных загрязнений повысить эффективность процесса осветления промышленных вод и качество ее очистки и увеличить производительность аппарата. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ осветления промышленных вод, включающий введение в промышленную воду раствора флокулянта, насыщение ее воздушными пузырьками пневмогидравлической аэрацией, флотационное выделение аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ, выделение твердых частиц и шламовых флокул путем их осаждения в водной среде, отличающийся тем, что насыщение промышленной воды воздушными пузырьками пневмогидравлической аэрацией и флотационное выделение аэрофлокул, нефтепродуктов, поверхностно-активных и маслообразных веществ осуществляют в смежных зонах одной камеры, разделенных вертикальными перфорированными перегородками с зазором у нижних их кромок, причем струйное перемешивание промышленной воды, осуществляемое пневмогидравлической аэрацией, ограничивают лишь зонами ее насыщения воздушными пузырьками, не затрагивая при этом зон флотации.

2. Устройство для осветления промышленных вод, содержащее установленную вертикально камеру для циркуляции промышленной воды с приспособлением для подвода загрязненной промышленной воды, желоба для слива загрязненной промышленной воды, закрепленные снаружи камеры на верхней ее кромке, расположенный в камере пакет наклонных параллельных осадительных пластин, по меньшей мере одну разделительную перегородку, установленную с наклоном в сторону осадительных пластин и разделяющую камеру на зоны флотации и осаждения, расположенные соответственно над и под перегородкой и сообщающиеся в нижней части камеры под нижней кромкой разделительной перегородки, под которой расположен патрубок для выгрузки шлама, пневмогидравлические аэраторы, размещенные в камере над разделительной перегородкой, осадительную камеру с вертикальными разделительными перегородками, установленными внутри камеры с зазором по отношению к ее днищу и закрепленными на боковых стенках камеры и днище желоба для слива загрязненной промышленной воды, внутренняя полость, образованная вертикальными перегородками, сообщена с желобом для слива загрязненной воды и имеет в верхней части переливные регулируемые пороги, а наружная полость, образованная стенками осадительной камеры и вертикальными перегородками, имеет размещенный в ее верхней части патрубок для вывода водной фазы, переливная кромка регулируемого порога расположена выше уровня выходного отверстия патрубка для вывода водной фазы на величину, пропорциональную разности плотностей осветленной воды и маслообразных загрязнений, содержащих газообразную, водную и твердую фазы, желоб для слива очищенной воды размещен ниже верхней кромки наклонной разделительной перегородки, переливная кромка камеры над желобом для слива очищенной воды расположена ниже переливной кромки над желобом для слива загрязненной промышленной воды на величину, пропорциональную разности плотностей аэрированной и неаэрированной жидкости, камера для циркуляции промышленной воды выполнена сдвоенной со взаимно симметричным зеркальным расположением двух ее половин по отношению к осадительной камере, отличающееся тем, что камера для циркуляции промышленной воды со стороны боковых ее стенок имеет смежные зоны зоны насыщения промышленной воды воздушными пузырьками и расположенные между ними зоны флотации, разделенные вертикальными перфорированными перегородками с зазором у нижних их кромок по отношению к разделительной перегородке, пневмогидравлические аэраторы размещены в верхних частях зон насыщения промышленной воды воздушными пузырьками, при этом оси аэраторов направлены вниз вдоль перфорированных перегородок.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно снабжено двумя блоками, каждый из которых имеет расположенные над зонами насыщения промышленной воды воздушными пузырьками баллон-рессивер для сжатого воздуха и коллектор для напорной воды с соответственно воздухоподводящим и водоподводящим патрубками, аэраторы размещены в блоках, выходные сопла пневмогидравлических аэраторов направлены внутрь зон насыщения промышленной воды воздушными пузырьками.

4. Устройство по пп.2 и 3, отличающееся тем, что приспособление для подвода загрязненной воды выполнено в виде симметрично расположенного над камерой для циркуляции промышленной воды распределительного коллектора, имеющего щелевые выходы в ее флотационные зоны и сообщенного на концевых участках с внутренней полостью зон насыщения промышленной воды воздушными пузырьками.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru